变电所视频监控系统
设计方案
二○一八年七月
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设计人员名单
项目审定人： 专业名设计人 称 联系电话 定人 专业审
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目 录
1 总论 ........................................................................................................................................ 2 1.1 概述 ................................................................................................................................ 2 1.2 现状及改造必要性 ........................................................................................................ 2 1.3 设计原则 ........................................................................................................................ 2 2 改造内容及改造方案 ............................................................................................................... 3
2.1 改造内容 ........................................................................................................................ 3 2.2 改造方案 ........................................................................................................................ 4 2.3主要设备或备件、材料清单 ......................................................................................... 8 3 改造效果 ................................................................................................................................. 11 4 验收标准 ................................................................................................................................. 11 5 能源介质供应 ......................................................................................................................... 12 6 安全 ......................................................................................................................................... 12 7 环保 ......................................................................................................................................... 12 8 消防 ......................................................................................................................................... 12 9 投资估算 ................................................................................................................................. 13 10 进度安排 ............................................................................................................................... 13
10.1 进度说明 .................................................................................................................... 13 10.2 进度计划表 ................................................................................................................ 13 11 需说明的问题 ....................................................................................................................... 14
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1 总论
1.1 概述
1.1.1 项目发生单位
项目名称：
项目发生单位：
1.1.2 设计依据
（1）此设计方案根据电气室无人监控优化改进的具体需求,软件开发人员现场进行实地调研以及用户提供的相关资料为设计依据；
1.2 现状及改造必要性
宝钢股份厂区受钢铁产能过剩和宏观经济影响，近些年，宝钢生产协力承包范围逐年扩大，而协力费用每年大幅度缩减，随着人工成本逐年攀升，给水电工程项目部成本造成了较大压力。为了响应公司降本增效号召，降低业务运营成本，提高自动化管理水平，水电工程项目部将采取有针对性的措施。
水电工程项目部承揽的《能环部大临供电供水生产协力项目》业务，目前，有5座变电站安排人员24小时值班，每个变电站8人，采取四班三运转值班模式。近几年，随着部分人员流失，水电工程项目部已不再另行招聘人员，通过内部调级消化保状态。目前，该项目通过遥信、遥测、遥控智能化改造，从有人值班到无人值班管理模式转换，达到减员增效的目标。
此项目涉及2座变电所监控系统的改造，分别是六号桥变电所和基5变电所。
1.3 设计原则
在项目实施过程中，我们遵循以下原则：
（1）设计主要遵循标准与规定：《电气图用图形符号》GB4728-85，
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《低压电器配电设计规范》GB50054-95 ，《低压电器施工及验收规范》 GB 50254-96，《施工现场临时安全用电安全技术规范》JGJ46-88，《工业企业煤气安全规程》—GB6222-2005，《建筑设计防火规范》—GB50016-2006，《建筑地基基础设计规范》—(GB50010-2002)；
（2）符合用户生产线设备的现场实际情况和具体要求； （3）保证原有功能，保护原有投资，技术先进，经济合理，实用适用，充分利用已有的设备条件，将先进技术与现有成熟技术、标准结合起来，同时也考虑到应用现状和发展趋势；
（4）充分考虑对原有应用软件的反向兼容性，以及系统的开放性、可扩展性，适当留有余地，以便软硬件功能扩充；
（5）兼顾系统的可操作性与可用性、安全性；
（6）充分满足用户需求，系统稳定可靠，操作维护方便，备件来源容易；
（7）项目过程中必须考虑合适的风险控制方法。
2 改造内容及改造方案
2.1 改造内容
本项目实施内容如下：
（1） 六号桥变电所：新增一套S7-300PLC系统，替换原三菱PLC。为实现无人值守，电气室增加视频监控。
（2） 基5变电所：新增一套S7-300PLC系统，替换原三菱PLC。为实现无人值守，电气室增加视频监控。
（3） 盘古路集控中心：新增操作站2台，视频监控系统一套，电视机1台，电视机用于监控六号桥和基5站设备运行状态。为实现远程监控物理连接，六号桥和基5站到盘古路集控中心分别敷设1根16芯单模光缆，光缆总长度约12000米（注：光缆最终长度需实际测量确定）。
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2.2 改造方案
2.2.1六号桥和基5站监控系统
（1）涉及范围：六号桥变电所电气室、基5站变电所电气室、盘古路集控中心；
（2）改造方法：六号桥和基5站各增加1套S7-300 PLC系统，替换原三菱PLC，包括光电转换器等设备；盘古路集控中心新增2台操作站和1台电视机，用于六号桥和基5站电气室设备状态监控和控制，监控软件为西门子WINCC 7.4，采用以太网通讯。
六号桥和基5站监控系统网络图如下图（一）
6号桥现场盘古路集控室光电转换器S7-300PLC16芯单模光缆6000m操作站1电视机操作站2安装在现场PLC柜基5站现场光电转换器光电转换器S7-300PLC16芯单模光缆6000m安装在现场PLC柜
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六号桥和基5站监控系统网络图（一）
（3）软件调试工作内容：
六号桥PLC编程软件开发及调试; 六号桥模拟信号编程及处理；
六号桥数字输入信号编程及报警信号处理； 六号桥控制信号编程及输出信号处理； 六号桥PLC与操作站通讯编程及调试； 基5站PLC编程软件开发及调试; 基5站模拟信号编程及处理；
基5站数字输入信号编程及报警信号处理； 基5站控制信号编程及输出信号处理； 基5站PLC与操作站通讯编程及调试； 2套WINCC7.4平台搭建软件编程及调试；
2台操作站画面监控系统软件开发及调试，包括操作站画
面、状态画面、趋势画面、报警画面、历史报警画面、故障画面等相关画面。
（4） 施工内容：
六号桥PLC设备安装，六号桥至盘古路集控中心光缆敷
设；
六号桥至盘古路集控中心固定光缆用钢绞线敷设； 六号桥PLC柜至高压柜接线及信号校对； 六号桥PLC柜设备安装及接线；
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基5站PLC设备安装，基5站至盘古路集控中心光缆敷设； 基5站至盘古路集控中心固定光缆用钢绞线敷设； 基5站PLC柜至高压柜接线及信号校对； 基5站PLC柜设备安装及接线；
六号桥、基5站和盘古路集控中心光缆熔接，盘古路集控
中心操作站等设备安装。
2.2.2六号桥和基5站视频监控系统
（1）涉及范围：六号桥变电所电气室、基5站变电所电气室、盘古路集控中心；
（2）改造方法：六号桥变电所区域，3个监控点各布置一个摄像头，共3个摄像头，通过同轴电缆汇聚到光端机（发射端），再通过光纤到达光端机（接收端），从接收端出来的视频信号接入硬盘录像机；
基5站变电所区域，3个监控点各布置一个摄像头，共3个摄像头，通过同轴电缆汇聚到光端机（发射端），再通过光纤到达光端机（接收端），从接收端出来的视频信号接入硬盘录像机；
六号桥和基5站视频监控系统网络图如下图（二）
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6号桥现场6号桥1#100m盘古路集控室6号桥2#50m16芯单模光缆6000m6号桥3#50m基5站1#100m基5站现场基5站2#50m16芯单模光缆6000m基5站3#50m六号桥和基5站视频监控系统网络图（二）
（3）软件调试工作内容：
六号桥和基5站视频监控系统调试;
盘古路集控中心视频监控系统平台搭建和调试;
（4）施工内容：
六号桥3个摄像头安装，包括安装附件； 基5站3个摄像头安装，包括安装附件； 盘古路集控中心监控设备安装。
2.2.4工作量统计
现场调研约4周； 现场控制柜校图约2周；
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绘图约2周；
PLC编程及画面绘制约4周；
系统调试约4周；
变量统计：经现场调研和技术人员确认，本次改造对高压
柜等高压设施无大的变动，只对原PLC柜进行改造，但因PLC柜图纸不完整，需要对所有信号进行重新确认及调试，工作量较大。本次改造需要进PLC的信号如下：
2.3主要设备或备件、材料清单
2.3.1 主要设备
六号桥和基5站视频监控系统改造设备清单 序号 1 2 3 4 5 名称 型号 描述 输入AC220V，输出DC24V/20A CPU 315-2PN/DP 4Mb，MMC卡 输入AC220V，输出DC24V/10A 830mm DC24V,16点数字输入模块,带螺丝型前连接器 DC24V，16点数字输出模块，带螺丝型前连接器 个 2 个 6 单位 量 个 2 数品牌 西门子 西门子 西门子 西门子 西门子 西门子 单价 价 总直流电源 CPU模块 存储卡 电源模块 导轨 6EP1334-3BA10 6ES7 3152EH140AB0 6ES7 9538LM310AA0 6ES7 307-1KA02-0AA0 6ES7 390-1AJ30-0AA0 6ES7 321-1BH02-4AA1 6ES7 322-1BH01-4AA0 个 个 个 2 2 2 个 2 6 DI模块 7 DO模块 西门子
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8 9 器 10 11 源 12 13 14 15 16 118 线 AI模块 光电转换6ES7 331-7KF02-4AB1 6GK5204-2BC10-2AA3 8点模拟输入模块，带螺丝型前连接器 单模，ST接口，2光口，4电口 INPUT: 100-240 V 个 8 西门子 西门子 SCISCO 西门子 施耐德 施耐德 个 3 交换机 SF95D-08 个 2 PS207电6EP1332-1LA00 iC65N-C10A/2P+iof iC65N-C6A/2P+iof AC， OUTPUT: 24 V DC/2.5 A 个 3 断路器 套 4 断路器 研华IPC 610H（带套 4 操作站 研华IPC 610H win7中文版专业版64位操作系统SP1），含键盘鼠标,配独立显卡 台 2 研华 显示器 E2316H (智能液晶电视)台 3 DELL 电视 LED39N2600 （壁挂式）有VGA口，含液晶电视壁挂架 台 1 海信 VGA音视VGA视频7 频延长器 VGA-300HD VGA视频线 套 根 1 6 毕亚兹 9 VGA转1HDMI线转换器 2温度变送 PT100/4-20mA,0-100℃ 根 2 0 器 21 22 224 25 座 26 报警音箱 线鼻子 VJU7-017-UAN0 RV1.25-3 台 4 横河 2mm2，50个/包，带附件，M3.5 1.25mm2，50个/包，带附件,M3 AC220V 6米6插位 包 1 欧科 线鼻子 电源接线RV2-3.5 包 1 欧科 3 端子 接线端子 多功能插BNH15LWPN50 BNH15MWPN50 包 1 和泉 包 1 和泉 GN609 漫步者R10U 个 个 4 2 公牛 漫步者
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2中间继电24VDC，有反向二MY4NJ-D2 极管，4开4闭，触点5A W600*D600*H2200，前后开门 套 个 20 OMRON 7 器含底座 28 230 机 31 3334 336 器 37 38 39 441 42 BNC头 鼠标 硬盘 光端机0P 网络机柜 屏蔽超五1 9 类双绞线 硬盘录相 箱 1 安普 DS-9016HQH-SH WD20EURX DS-3V04T-A/108DS-3V04R-A/1080P DS-2CC12D9T-IT5 海康 台 个 2 2 海康 WD 2 （发） 光端机3 （收） 摄像头 摄像头安单模 套 2 海康 单模 套 2 海康 台 6 海康 5 装支架 电压转换 个 6 海康 DR-100-12 罗技无线光电鼠标 16口，含ST耦合器 3m，双芯，ST-ST 单模,10/125um 单模 10/125um 个 个 套 6 30 1 明纬 海康 罗技 光端盒 光纤跳线套 4 48 16 国产 0 尾纤 光纤跳线 根 国产 GUANG TE LC－ST 条 总价 注：以上设备价格为含税价,仅供参考。
2.3.1 材料清单
六号桥和基5站视频监控系统改造材料清单 序号 1 缆 名称 单模光型号 GYTS，铠装16芯单模光缆 描述 费用含固定光缆所需附单位 米 量 12000 数品牌 单价 总价
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件 热镀锌2 钢绞线 3 缆 4 缆 5 缆 同轴电7*2.2 SYV-75-5 ZR-YJVR-0.6/1KV(2×2.5+E2.5) 控制电2 米 米 12000 500 500 200 100 100 18 电力电 米 ZR-KVVRP 4×1.5㎜ 柜内用米 6 电线 镀锌钢1×1.5㎜2 线,多股铜芯软线 米 7 管 8 管 9 10 11 12 钢 DN20 金属软管DN20 黄绿双色线 米 米 金属软 接地线 镀锌角1×4.0㎜2 L50×50×5 米 50 米 kg 10 40 防火泥 总价 注：以上材料价格为含税询估价,仅供参考。
3 改造效果
本项目经过系统改造升级后，预期的改造效果将体现在如下方面：可以明显降低故障率，提高生产运行效益。对于系统的运行，以及前后工序的衔接，都有直接或间接的经济利益。
4 验收标准
本项目验收指标如下：
本次改造所涉及的各项标准均采用国家标准（GB），并根据合同中规定的验收标准和方法进行验收。通过和用户协商，具体标准初定如下：
（1）系统工作稳定，硬件运行正常率大于99.8%；
（2）改造后的装置控制系统功能不变，与服务器连接正常； （3）所有施工和研究工作不得影响生产；
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（4）技术文档、图纸、资料齐全，以光盘为存储介质进行移交。
5 能源介质供应
本项目不涉及能源介质供应问题。
6 安全
本工程无机械部分，电气设计符合安全规范。本项目为单体设备，对周边系统安全无影响。
7 环保
本项目实施后不增加污染源和危险源，不会对区域环境产生不利影响。本项目中的所有设备均采用不产生环境污染、符合环境保护要求的设备，采用的材料均符合国家的法规卫生、环保要求。本项目无新增环保设施的投资。
8 消防
本项目实施后不产生新的火灾隐患，不需另外新增加消防设施，由于厂房车间原有的消防设施能够满足本项目的需要，故本项目消防设施利旧。本项目无新增消防设施的投资。
施工期间应做好消防、登高作业、气体作业的安全保护工作，施工、设备安装应符合国家和行业的有关标准及规范。吊运作业时应设置警戒线或明显的安全标志。
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9 投资估算
10 进度安排
10.1 进度说明 10.2 进度计划表
内 容 月份 2 3 4 5 2018年 6 7
8 9 1110 1 2
详细设计 设备、材料清单 设备采购及成套
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施工安装 现场调试 项目验收 项目交工
进度计划表说明：设计进度应根据现场实际工作情况进行调整，但应满足进度要。
11 需说明的问题
无特殊说明的问题。
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